安全工程專業《鍋爐壓力容器安全學》課程教學模式探索與改革

馬有營

(濱州學院化工與安全學院，山東濱州 256600)

鍋爐壓力容器是工業生產和人民生活中必不可少的設備。作為承壓類特種設備，鍋爐壓力容器容易發生事故，且事故的后果非常嚴重［1－3］。大量的事故統計表明，造成鍋爐壓力容器事故的主要原因是違章操作，對設備維護保養不善，不按規定定期檢驗等，而由于設備本身設計、制造不良導致的事故所占比例較小，這說明加強對鍋爐壓力容器使用過程中的安全管理是防止事故發生的重要手段［4］。通過學習《鍋爐壓力容器安全學》這門課程，能夠了解和掌握鍋爐壓力容器設計、制造、使用、檢驗等環節的技術要求和管理方法，熟悉鍋爐壓力容器失效原因的分析方法以及常見事故的預防措施，可見這門課對保證安全生產具有重要意義。近年來，筆者從改革教學模式、加強案例教學、注重課程設計、完善實踐環節等方面進行了一些有益探索。

1 學科特點以及教學過程中存在的問題

1．1 內容多，涵蓋面廣，課時有限

鍋爐壓力容器安全共包括七個章節:鍋爐壓力容器基礎知識、鍋爐的工作原理、鍋爐壓力容器應力分析、鍋爐壓力容器強度設計及制造要求、鍋爐壓力容器安全裝置、鍋爐壓力容器安全運行與管理、鍋爐壓力容器事故分析。教學課時為32課時，較其他學科而言課時較多已屬于主干課程，但鍋爐壓力容器安全知識體系龐大、知識點較多、學習內容復雜，課時還是略顯不足。

1．2 課程實踐性強，受學時和實驗條件的限制，實踐教學環節較為薄弱

不能通過實體設備進行演示教學，學生不能對課程內容有直觀的了解。僅靠講授書本中的知識，很難讓學生充分理解認識一些內容的細節和難點;而另一方面，由于課時較少，不能在實驗室對現場的操作環境進行模擬，導致實踐教學環節相對薄弱，制約教學效率的提升，學生不能系統掌握知識體系。

2 教學模式創新與改革

2．1 強化合作學習是提高學生解決實際問題能力最為有效的方式

在傳統鍋爐壓力容器安全專業課程教學中都是老師講學生聽的形式，為了在規定課時內完成課程設計內容的目標，老師只是將自己的知識意識強加給學生，學生缺乏合作創新。老師認為:應尊重學生的個體差異，引導學生利用積極因素克服消極因素，揚長避短、長善救失。快速打破傳統教學局面，強化課程模式創新，鼓勵學生多進行小組探討，實現合作學習，實現每組學生學習能力平衡，明確討論內容，強化學生在學習中的主體地位，有利于提高學生學習的積極性和主動性，有助于營造比、超、幫的良好學習氛圍［5］。由此一來，學生在鍋爐壓力容器安全這一課程組織中積極表現，增強信心，提高聽課效率。

2．2 充分使用現代化教具

在授課時要充分發揮現代化多媒體教學的優勢，彌補實踐教學條件薄弱的缺點。將鍋爐壓力實例照片、現場視頻、動畫和案例分析等內容引入到教學過程，讓學生對學習內容有較為直觀的認識，較快的掌握一些重要的概念和鍋爐壓力容器設計及制造要求。在充分利用多媒體課件來提升教學質量的同時，還應該注重對虛擬現實技術的應用使同學們對知識點的理解更加的形象具體，以彌補實踐教學環節的不足。虛擬現實技術的出現實際是計算機圖形學、人機接口技術、傳感器技術以及人工智能技術等交叉與綜合的結果，在《鍋爐壓力容器安全學》課程的教學中，利用虛擬現實技術向學生展示一些實踐性強而又因為條件的限制難以開展實踐活動的內容，還可以利用虛擬現實技術向同學們再現一些鍋爐爆炸事故發生的經過，便于學生對安全事故發生的原因、特點等進行深入分析。例如在講授第七章鍋爐壓力容器事故分析時，給學生放映事故過程的視頻短片，讓學生能夠更好的聯系實際，學習掌握鍋爐壓力容器事故分析的方法和技巧。

2．3 進行有順序的教學

在講授新課時，采用層層遞進的方式，讓學生利用已有的舊知識加深對新知識的認識和掌握。構建知識結構，讓知識更為系統化，更易于學生掌握。例如在講授如何進行應力計算時，公式多且復雜，可以對圓筒體、圓錐體、球殼、橢球殼的環向應力和徑向應力公式繪制成表格，進行對比講解，提高學生對公式的課堂掌握程度。

2．4 注重課程設計

課程設計是將理論轉化為實踐的橋梁，是工程實踐課程的一個關鍵環節。課程設計是鍋爐壓力容器安全知識結構中的重要實踐部分。課程設計題目應該多樣化，讓學生積極思考，解決遇到的實際問題［6］。由于課程設計時間有限，為了較好的完成設計任務應3～5人為一組，分組時注重學生的差異化，做好任務分工。課程設計過程中，指導教師應隨時掌握學生的設計進展情況，解答疑難問題，讓學生在課程設計過程中得到及時而有效的指導確保課程設計的順利完成。

2．5 完善實訓過程

鼓勵學生進入管理體系比較完善的相關企業進行認識實習以及專業實習，在生產現場，將學到的理論知識應用于實際生產，增加對知識的理解程度，在理論聯系實際的過程中明確知識學習過程中的不足。

2．6 加強師資建設

現場經驗豐富的教師是講好《鍋爐壓力容器安全學》課程的關鍵。濱州學院安全工程專業本科教育發展時間比較短，教學體系不夠完善，師資配置也需進一步優化，可以通過以下兩個途徑加強師資隊伍的建設:一方面大力引進化工安全方向博士;另一方面加強本校教師的培養，鼓勵教師到相關高校攻讀博士或博士后。

3 結論

針對《鍋爐壓力容器安全學》課程的特點以及教學過程中面臨的實際問題，本文采用案例教學、充分利用實踐活動輔助教學、利用現代化教具以及關注學生興趣點有針對性的進行課程延伸等教學等手段方法來開展《鍋爐壓力容器安全學》課程的教學工作，從教學模式、教學方法、課程設計、實訓實習、提高師資水平等方面入手，教學效果在一定程度上有所改進，學生的學習積極性主動性和學習效率均得到了提高，為以后工作打下了良好的基礎。